JPH03225350A - 電子写真用現像剤 - Google Patents
電子写真用現像剤Info
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- JPH03225350A JPH03225350A JP2019201A JP1920190A JPH03225350A JP H03225350 A JPH03225350 A JP H03225350A JP 2019201 A JP2019201 A JP 2019201A JP 1920190 A JP1920190 A JP 1920190A JP H03225350 A JPH03225350 A JP H03225350A
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- resin
- magnetic toner
- magnetite
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野]
本発明は静電荷像を現像するための現像剤に関し、さら
に詳しくは磁性トナーと樹脂を被覆したマグネタイトキ
ャリアを混合した二成分現像剤に関する。
に詳しくは磁性トナーと樹脂を被覆したマグネタイトキ
ャリアを混合した二成分現像剤に関する。
静電荷像を現像するための現像剤は、大別すると非磁性
トナーとキャリアを混合して形成する二成分現像剤と、
磁性トナーのみからなる一成分現像剤があることは周知
のとおりである。
トナーとキャリアを混合して形成する二成分現像剤と、
磁性トナーのみからなる一成分現像剤があることは周知
のとおりである。
このうち、二成分現像剤を使用した現像方法は一成分系
と比較して次のような問題点がある。
と比較して次のような問題点がある。
■トナーとキャリアとの混合比をコントロールするため
のトナー濃度センサーが必要である。
のトナー濃度センサーが必要である。
■現像剤の寿命が短い。
■現像剤の攪拌機構など取扱に注意が必要であり現像機
等の装置が大型となる。
等の装置が大型となる。
また、−成分現像剤を使用した現像方法の問題点として
は以下の点があげられる。
は以下の点があげられる。
■帯電部材ガスリーブあるいはブレードでありキャリア
に比べると帯電の安定性にかけ帯電能力も弱い。
に比べると帯電の安定性にかけ帯電能力も弱い。
■磁気ブラシを均一に形成するための現像機の精度が必
要である。
要である。
■ 転写性、定着性、環境依存性、感光体への損傷性が
非磁性トナーに比べ劣る。
非磁性トナーに比べ劣る。
これら、二成分系及び−成分系の現像方法の問題点を克
服するために最近磁性トナーと磁性キャリアを用いた二
成分現像剤が種々提案され以下に示す長所をともなって
一部実用化されている。
服するために最近磁性トナーと磁性キャリアを用いた二
成分現像剤が種々提案され以下に示す長所をともなって
一部実用化されている。
■トナー濃度の許容幅が広(精密な濃度センサーを必要
としない。
としない。
■キャリアを使用するための摩擦帯電性が良好である。
■磁気ブラシの形成は容易であり一成分系のような現像
機の精度を必要としない。
機の精度を必要としない。
■トナー中の磁性体の含有量は一成分系より少量で良く
定着性、転写性、環境特性も非磁性のトナーと同等レベ
ルにできる。
定着性、転写性、環境特性も非磁性のトナーと同等レベ
ルにできる。
■現像剤の撹拌もほとんど必要ないため一成分系と同様
現像機の構造が簡単となりコンパクトに設計できる。
現像機の構造が簡単となりコンパクトに設計できる。
このような磁性トナーを用いた二成分現像剤の具体的な
提案としては、磁性トナーとフェライトキャリアを使用
する現像方法米国特許第4640880号があるが、該
フェライトキャリアは磁力が低いために、フェライトキ
ャリアが着磁したスリーブから、静電気的あるいは機械
的に感光体へ付着したり、現像槽外へこぼれるという問
題点を有する。
提案としては、磁性トナーとフェライトキャリアを使用
する現像方法米国特許第4640880号があるが、該
フェライトキャリアは磁力が低いために、フェライトキ
ャリアが着磁したスリーブから、静電気的あるいは機械
的に感光体へ付着したり、現像槽外へこぼれるという問
題点を有する。
また、フェライトキャリアと磁性トナーの摩擦帯電が低
いために現像性が悪く、画像濃度の不足あるいは未帯電
トナーによる地力ブリなどの問題が発生する。
いために現像性が悪く、画像濃度の不足あるいは未帯電
トナーによる地力ブリなどの問題が発生する。
また、ノンコートの造粒マグネタイトキャリアと磁性ト
ナーを使用する提案米国特許第4414322号もある
が、キャリア粒子が細かく、キャリア自身の体積固有抵
抗も低いためにキャリアの感光体への付着が著しく、コ
ピー画像への付着や感光体表面の傷の発生が問題となっ
ている。さらに77ンコ一ト造粒マグネタイトでは前記
のフェライトキャリアと同様にトナーとの摩擦帯電が十
分でなく画像濃度の不足、地力ブリ、文字の飛び散り、
文字のにじみ等の問題が発生していた。
ナーを使用する提案米国特許第4414322号もある
が、キャリア粒子が細かく、キャリア自身の体積固有抵
抗も低いためにキャリアの感光体への付着が著しく、コ
ピー画像への付着や感光体表面の傷の発生が問題となっ
ている。さらに77ンコ一ト造粒マグネタイトでは前記
のフェライトキャリアと同様にトナーとの摩擦帯電が十
分でなく画像濃度の不足、地力ブリ、文字の飛び散り、
文字のにじみ等の問題が発生していた。
本発明は、従来の磁性トナーを用いた二成分現像剤の問
題点を解決し、さまざまな環境において安定した画像濃
度と地力ブリが少なく、高画質が得られる電子写真用現
像剤を提供するものである〔課題を解決するための手段
〕 本発明は、磁性トナーと、造粒マグネタイトのコア材を
樹脂で被覆した磁性キャリアとからなる電子写真用現像
剤であって、該磁性トナーと造粒マグネタイトのコア材
との摩擦帯電量をQ1、造粒マグネタイトのコア材の体
積固有抵抗をR,とじ、磁性トナーと樹脂被覆後の造粒
マグネタイトとの摩擦帯電量をQ2、樹脂被覆後の造粒
マグネタイトの体積固有抵抗をR2とした場合に下記式
の関係であることを特徴とする電子写真用現像剤である
。
題点を解決し、さまざまな環境において安定した画像濃
度と地力ブリが少なく、高画質が得られる電子写真用現
像剤を提供するものである〔課題を解決するための手段
〕 本発明は、磁性トナーと、造粒マグネタイトのコア材を
樹脂で被覆した磁性キャリアとからなる電子写真用現像
剤であって、該磁性トナーと造粒マグネタイトのコア材
との摩擦帯電量をQ1、造粒マグネタイトのコア材の体
積固有抵抗をR,とじ、磁性トナーと樹脂被覆後の造粒
マグネタイトとの摩擦帯電量をQ2、樹脂被覆後の造粒
マグネタイトの体積固有抵抗をR2とした場合に下記式
の関係であることを特徴とする電子写真用現像剤である
。
(1〕磁性トナー
本発明における磁性トナーは、平均粒子径が5〜20μ
m、体積固有抵抗が10111Ωcm以上であり、結着
樹脂に金属酸化物と鉄酸化物との混合物であるフェライ
トやマグネタイト等の磁性体粒子を分散させたものであ
る。該磁性体粒子は結晶学的にはスピネル、ペロプスカ
イト、六方晶、ガーネット、オルソフェライト構造を有
するもので、その構成はニッケル、亜鉛、マンガン、マ
グネシウム、銅、リチウム、バリウム、バナジウム、ク
ローム、カルシウム等の酸化物と3価の鉄酸化物との焼
結体である。
m、体積固有抵抗が10111Ωcm以上であり、結着
樹脂に金属酸化物と鉄酸化物との混合物であるフェライ
トやマグネタイト等の磁性体粒子を分散させたものであ
る。該磁性体粒子は結晶学的にはスピネル、ペロプスカ
イト、六方晶、ガーネット、オルソフェライト構造を有
するもので、その構成はニッケル、亜鉛、マンガン、マ
グネシウム、銅、リチウム、バリウム、バナジウム、ク
ローム、カルシウム等の酸化物と3価の鉄酸化物との焼
結体である。
上記の結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリp−クロ
ルスチレン、ポリビニルトルエン、スチレン−pクロル
スチレン共重合体、スチレンビニルトルエン共重合体等
のスチレン及びその置換体の単独重合体及びそれらの共
重合体;スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレ
ン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸
n−ブチル共重合体等のスチレンとアクリル酸エステル
との共重合体;スチレン−メタクリル酸メチル共重合体
、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−
メタクリル酸n−ブチル共重合体等のスチレンとメタク
リルエステルとの共重合体;スチレンとアクリル酸エス
テル及びメタクリル酸エステルとの多元共重合体;その
他スチレンーアクリロニトリル共重合体、スチレンビニ
ルメチルエーテル共重合体、スチレンブタジェン共重合
体、スチレンビニルメチルケトン共重合体、スチレンア
クリルニトリルインデン共重合体、スチレンマレイン酸
エステル共重合体等のスチレンと他のビニル系モノマー
とのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、
ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニルポリエステ
ル、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルプラール、
ポリアクリル酸フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化
水素樹脂、石油樹脂、塩素化パラフィン、等が単独また
は混合して使用出来る。
ルスチレン、ポリビニルトルエン、スチレン−pクロル
スチレン共重合体、スチレンビニルトルエン共重合体等
のスチレン及びその置換体の単独重合体及びそれらの共
重合体;スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレ
ン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸
n−ブチル共重合体等のスチレンとアクリル酸エステル
との共重合体;スチレン−メタクリル酸メチル共重合体
、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−
メタクリル酸n−ブチル共重合体等のスチレンとメタク
リルエステルとの共重合体;スチレンとアクリル酸エス
テル及びメタクリル酸エステルとの多元共重合体;その
他スチレンーアクリロニトリル共重合体、スチレンビニ
ルメチルエーテル共重合体、スチレンブタジェン共重合
体、スチレンビニルメチルケトン共重合体、スチレンア
クリルニトリルインデン共重合体、スチレンマレイン酸
エステル共重合体等のスチレンと他のビニル系モノマー
とのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、
ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニルポリエステ
ル、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルプラール、
ポリアクリル酸フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化
水素樹脂、石油樹脂、塩素化パラフィン、等が単独また
は混合して使用出来る。
また、磁性トナー中には必要に応じて、帯電制御剤、流
動性改質剤を添加してもよく、帯電制御剤、流動性改質
剤はトナーと混合(外添)して用いてもよい。この帯電
制御剤としては、含金属染料、ニグロシン系染料等があ
り、着色剤としてはカーボンブラックなどの従来より知
られている染料、顔料が使用可能である。流動性改質剤
としては、コロイダルシリカ、脂肪酸金属塩などがある
。
動性改質剤を添加してもよく、帯電制御剤、流動性改質
剤はトナーと混合(外添)して用いてもよい。この帯電
制御剤としては、含金属染料、ニグロシン系染料等があ
り、着色剤としてはカーボンブラックなどの従来より知
られている染料、顔料が使用可能である。流動性改質剤
としては、コロイダルシリカ、脂肪酸金属塩などがある
。
さらにトナー粒子相互の凝集を防止して、その流動性を
向上されるために、テフロン微粉末のような流動性向上
剤を配合してもよく、熱ロール定着時の離型性をよくす
る目的で低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレ
ン、マイクロクリスタリンワックス、カルナバワックス
、サゾールワソクスなどのワックス類を加えることもで
きる。
向上されるために、テフロン微粉末のような流動性向上
剤を配合してもよく、熱ロール定着時の離型性をよくす
る目的で低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレ
ン、マイクロクリスタリンワックス、カルナバワックス
、サゾールワソクスなどのワックス類を加えることもで
きる。
磁性トナーの製造方法は、熱ロール、ニーダ−エクスト
ルーダー等の熱混練機によって構成材料を良(混練した
後、機械的な粉砕、分級によって得る方法、あるいは結
着樹脂溶液中に磁性体粒子を分散した後、噴霧乾燥する
ことにより得る方法、あるいは結着樹脂を構成すべき単
量体に所定材料を混合した後、この乳化懸濁液を重合さ
せることにより磁性トナーを得る重合法トナー製造法等
を用いることができる。
ルーダー等の熱混練機によって構成材料を良(混練した
後、機械的な粉砕、分級によって得る方法、あるいは結
着樹脂溶液中に磁性体粒子を分散した後、噴霧乾燥する
ことにより得る方法、あるいは結着樹脂を構成すべき単
量体に所定材料を混合した後、この乳化懸濁液を重合さ
せることにより磁性トナーを得る重合法トナー製造法等
を用いることができる。
(n)磁性キャリア
本発明における磁性キャリアは、微細なマグネタイ)
(FeiO4)粒子を造粒せしめた造粒マグネタイト粒
子をコア材として、その表面を樹脂で被覆した樹脂被覆
キャリアである。
(FeiO4)粒子を造粒せしめた造粒マグネタイト粒
子をコア材として、その表面を樹脂で被覆した樹脂被覆
キャリアである。
本発明を構成する磁性キャリアに造粒マグネタイトを適
用した理由は下記のとおりである。
用した理由は下記のとおりである。
すなわち、従来より磁性トナーを用いる二成分現像剤用
のキャリアとしてはフェライトキャリアが用いられてい
るが、このフェライトキャリアは磁力が十分でなく現像
スリーブから感光体への移行(以下、この現象をキャリ
ア現像と称する)あるいは現像槽からのこぼれ等の問題
が発生する。
のキャリアとしてはフェライトキャリアが用いられてい
るが、このフェライトキャリアは磁力が十分でなく現像
スリーブから感光体への移行(以下、この現象をキャリ
ア現像と称する)あるいは現像槽からのこぼれ等の問題
が発生する。
特にレーザープリンター等で使用されている反転現像方
式の現像機ではこのキャリア現像の問題が深刻である。
式の現像機ではこのキャリア現像の問題が深刻である。
このキャリア現像に対してはキャリアの磁力が強いほど
有利である。ここで二成分現像剤用のキャリアとして用
いられている鉄、造粒フェライト、造粒マグネタイトの
一般的な磁気特性を第1表に示す。
有利である。ここで二成分現像剤用のキャリアとして用
いられている鉄、造粒フェライト、造粒マグネタイトの
一般的な磁気特性を第1表に示す。
上記の磁気特性からみると鉄の飽和磁化が最も高く、鉄
粉がキャリア現像の軽減に対して有効であることが理解
できる。しかしながら飽和磁化に比例してドクターブレ
ードを通過する際の現像スリーブのトルクは高くなるた
め、鉄粉をキャリアとして使用した現像剤のトルクは最
も高い。このトルクと現像剤の寿命とは相関があり、ト
ルクが大きいほど現像剤の寿命は短かくなる。したがっ
て、この点で鉄粉キャリアは不利である。
粉がキャリア現像の軽減に対して有効であることが理解
できる。しかしながら飽和磁化に比例してドクターブレ
ードを通過する際の現像スリーブのトルクは高くなるた
め、鉄粉をキャリアとして使用した現像剤のトルクは最
も高い。このトルクと現像剤の寿命とは相関があり、ト
ルクが大きいほど現像剤の寿命は短かくなる。したがっ
て、この点で鉄粉キャリアは不利である。
一方、造粒フェライト、造粒マグネタイトの場合にはス
プレードライ法等による造粒後焼成する製造法によりほ
ぼ真球状の粒子が得られるため形状の管理が容易であり
、その真球状の粒子形態により磁気ブラシの形成が良好
で柔軟なことから静電荷像の現像の際に画質が良好とな
る。このように、現像剤の寿命、画質面から造粒フェラ
イト、造粒マグネタイトは鉄粉と比較して有利である。
プレードライ法等による造粒後焼成する製造法によりほ
ぼ真球状の粒子が得られるため形状の管理が容易であり
、その真球状の粒子形態により磁気ブラシの形成が良好
で柔軟なことから静電荷像の現像の際に画質が良好とな
る。このように、現像剤の寿命、画質面から造粒フェラ
イト、造粒マグネタイトは鉄粉と比較して有利である。
さらに造粒フェライトと造粒マグネタイトとを比較して
みると、造粒マグネタイトの方が飽和磁化が大きいため
キャリア現像に関しては有利である。また、各々のコア
材の体積固有抵抗を比較してみると第2表のような範囲
である。
みると、造粒マグネタイトの方が飽和磁化が大きいため
キャリア現像に関しては有利である。また、各々のコア
材の体積固有抵抗を比較してみると第2表のような範囲
である。
第2表
造粒マグネタイトのコア材は造粒フェライトと比較して
体積固有抵抗が低く、現像剤とした場合に現像剤の体積
固有抵抗が低い。したがって、現像電極効果が大きくな
り、転写媒体へのトナーの付着量が多く画像の濃度に対
して有利である。また、コア材に樹脂を被覆する場合、
造粒マグネタイトは体積固有抵抗が低いため、樹脂を多
量に被覆することが可能であり、樹脂の量によって体積
固有抵抗をコントロールする幅も広い。一方、造粒フェ
ライトの場合は少量の樹脂被覆でも体積固有抵抗が高く
なり、現像電極効果が減少して画像濃度の不足が発生す
る。
体積固有抵抗が低く、現像剤とした場合に現像剤の体積
固有抵抗が低い。したがって、現像電極効果が大きくな
り、転写媒体へのトナーの付着量が多く画像の濃度に対
して有利である。また、コア材に樹脂を被覆する場合、
造粒マグネタイトは体積固有抵抗が低いため、樹脂を多
量に被覆することが可能であり、樹脂の量によって体積
固有抵抗をコントロールする幅も広い。一方、造粒フェ
ライトの場合は少量の樹脂被覆でも体積固有抵抗が高く
なり、現像電極効果が減少して画像濃度の不足が発生す
る。
また、造粒フェライトや造粒マグネタイトのコア材は、
環境による変化、特に湿度の影響を受は易く湿度による
体積固有抵抗の変化が摩擦帯電特性の変化、ひいては画
像濃度の変化をもたらし好ましくない。したがって、本
発明においては造粒マグネタイトのコア材の表面を樹脂
で被覆することにより環境条件による体積固有抵抗の変
化を少なくし、画像濃度の環境依存性を改良するもので
ある。
環境による変化、特に湿度の影響を受は易く湿度による
体積固有抵抗の変化が摩擦帯電特性の変化、ひいては画
像濃度の変化をもたらし好ましくない。したがって、本
発明においては造粒マグネタイトのコア材の表面を樹脂
で被覆することにより環境条件による体積固有抵抗の変
化を少なくし、画像濃度の環境依存性を改良するもので
ある。
本発明に係る磁性キャリアに用いられる微細なマグネタ
イト粒子は、粒子径が5μ以下、純度95%以上のもの
が望ましく、これを平均粒子径が30〜100μm、飽
和磁化が70〜95emu /gに造粒するのが好まし
い。
イト粒子は、粒子径が5μ以下、純度95%以上のもの
が望ましく、これを平均粒子径が30〜100μm、飽
和磁化が70〜95emu /gに造粒するのが好まし
い。
本発明に係る磁性キャリアを構成する造粒マグネタイト
の好ましい製造方法は、次の通りであるが、必ずしもこ
れに限定されるものでない。
の好ましい製造方法は、次の通りであるが、必ずしもこ
れに限定されるものでない。
すなわち、予め微細化したマグネタイト(Fe30a)
をボールミルあるいはアトライターなどにより固形分濃
度が40〜70%で適当な溶媒中で撹拌混合した後、マ
グネタイトスラリーをスプレードライヤーにより噴霧乾
燥して30〜100μmの球形粒子とする。次いでこの
球形粒子を電気炉等により窒素雰囲気中で1000°C
以上の温度で熱処理し、充分な機械的強度を有するもの
とした後、流動床型コーティング装置などの公知の方法
で該粒子の表面に樹脂を被覆すれば磁性キャリアが得ら
れる。
をボールミルあるいはアトライターなどにより固形分濃
度が40〜70%で適当な溶媒中で撹拌混合した後、マ
グネタイトスラリーをスプレードライヤーにより噴霧乾
燥して30〜100μmの球形粒子とする。次いでこの
球形粒子を電気炉等により窒素雰囲気中で1000°C
以上の温度で熱処理し、充分な機械的強度を有するもの
とした後、流動床型コーティング装置などの公知の方法
で該粒子の表面に樹脂を被覆すれば磁性キャリアが得ら
れる。
本発明において造粒マグネタイトのコア材の表面に被覆
する樹脂は、磁性トナーの帯電性を高める樹脂がよく以
下のものを使用することができる。
する樹脂は、磁性トナーの帯電性を高める樹脂がよく以
下のものを使用することができる。
すなわち、ポリオレフィンを含む熱可塑性樹脂、例えば
ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、
及びクロロスルホン化ポリエチレン;ポリビニル及びポ
リビニリデン、例えばポリスチレン、ポリメチルメタク
リート、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート
、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ
塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエー
テル及びポリビニルケトン;塩化ビニル−酢酸ビニルポ
リマー、スチレン−アクリルコポリマー、シリコ−ン樹
脂;フロロカーボン例えばポリテトラフルオロエチレン
、フッ化ポリビニル、フッ化ポリビニルデン、ポリクロ
ロトリフルオロエチレン;ポリアミド樹脂;ポリエステ
ル例えばポリエチレンテレフタレート;ポリウレタン;
ポリカーボネート;アミノ樹脂例えば尿素−ボルムアル
デヒド;エポキシ樹脂等が挙げられる。
ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、
及びクロロスルホン化ポリエチレン;ポリビニル及びポ
リビニリデン、例えばポリスチレン、ポリメチルメタク
リート、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート
、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ
塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエー
テル及びポリビニルケトン;塩化ビニル−酢酸ビニルポ
リマー、スチレン−アクリルコポリマー、シリコ−ン樹
脂;フロロカーボン例えばポリテトラフルオロエチレン
、フッ化ポリビニル、フッ化ポリビニルデン、ポリクロ
ロトリフルオロエチレン;ポリアミド樹脂;ポリエステ
ル例えばポリエチレンテレフタレート;ポリウレタン;
ポリカーボネート;アミノ樹脂例えば尿素−ボルムアル
デヒド;エポキシ樹脂等が挙げられる。
また、これらの樹脂に更に磁性トナーと逆極性の帯電性
を有する材料を添加してもよい。該材料はトナーの帯電
制御剤として用いられている顔料、染料等の他、たとえ
ば負帯電性トナーならばアミン系、正帯電性トナーなら
ば酸共重合樹脂等の極性基を共重合した樹脂を用いても
よい。
を有する材料を添加してもよい。該材料はトナーの帯電
制御剤として用いられている顔料、染料等の他、たとえ
ば負帯電性トナーならばアミン系、正帯電性トナーなら
ば酸共重合樹脂等の極性基を共重合した樹脂を用いても
よい。
本発明の磁性キャリアを構成するコア材に被覆する樹脂
の帯電特性及び被覆量に関しては次のような特性が得ら
れるように選択する必要がある。
の帯電特性及び被覆量に関しては次のような特性が得ら
れるように選択する必要がある。
すなわち、磁性トナーと造粒マグネタイトのコア材との
摩擦帯電量をQ、(μc/gL磁性トナーと樹脂被覆後
の造粒マグネタイトとの摩擦帯電量をQ2 (μc/g
)とした場合に下記式〇関係となるような樹脂を使用す
るものである。
摩擦帯電量をQ、(μc/gL磁性トナーと樹脂被覆後
の造粒マグネタイトとの摩擦帯電量をQ2 (μc/g
)とした場合に下記式〇関係となるような樹脂を使用す
るものである。
この際の摩擦帯電量の測定方法は特願昭62−1849
0号(特開昭63−187163号)に記載されたマグ
ネットプローオフ法によって測定するものである。
0号(特開昭63−187163号)に記載されたマグ
ネットプローオフ法によって測定するものである。
小さいと転写媒体に付着する磁性トナーの量が少なく画
像濃度が不足するか、あるいは未帯電及び低帯電の磁性
トナーが生ずるため地力ブリが発生する。さらに、これ
らの未帯電及び低帯電の磁性トナーのために文字かにじ
んだり、トナー飛散等の問題がおこる。
像濃度が不足するか、あるいは未帯電及び低帯電の磁性
トナーが生ずるため地力ブリが発生する。さらに、これ
らの未帯電及び低帯電の磁性トナーのために文字かにじ
んだり、トナー飛散等の問題がおこる。
また、樹脂の被覆量は造粒マグネタイトのコア材の体積
固有抵抗をR,とし、樹脂被覆後の造粒マグネタイトの
体積固有抵抗をR2とした場合に下記式の関係となるよ
うに樹脂の被覆量を決定する。
固有抵抗をR,とし、樹脂被覆後の造粒マグネタイトの
体積固有抵抗をR2とした場合に下記式の関係となるよ
うに樹脂の被覆量を決定する。
2
≧ 100
R。
この際の体積固有抵抗の測定は第1図に示すような装置
を用いておこなった。すなわち、主電極1 (Cu−Z
n)を有する絶縁性円筒内2(ポリテトラフルオロエチ
レン)に造粒マグネタイト3を少量(数10■)設置し
、その上に上部電極4 (CuZn)を載置し、さらに
上部電極4の上に荷重5(4200g )を載置して直
流電圧100Vを印加し、造粒マグネタイトを流れる電
流が安定した状態でその電流値を微少電流計(KEIT
HLEY社製 616DIGITAL ELECTRO
METER)で読みとることにより算出する。
を用いておこなった。すなわち、主電極1 (Cu−Z
n)を有する絶縁性円筒内2(ポリテトラフルオロエチ
レン)に造粒マグネタイト3を少量(数10■)設置し
、その上に上部電極4 (CuZn)を載置し、さらに
上部電極4の上に荷重5(4200g )を載置して直
流電圧100Vを印加し、造粒マグネタイトを流れる電
流が安定した状態でその電流値を微少電流計(KEIT
HLEY社製 616DIGITAL ELECTRO
METER)で読みとることにより算出する。
樹脂の被覆量が少なく、造粒マグネタイトのコ2
ア材の表面に樹脂が均一に被覆されないとR。
は100より小さくなり、その場合は樹脂の帯電能力が
十分発揮されなく、かつ環境特性が悪くなり高温高温環
境下の体積固有抵抗の変化が大きく、画像濃度が不足す
るという問題を生ずる。
十分発揮されなく、かつ環境特性が悪くなり高温高温環
境下の体積固有抵抗の変化が大きく、画像濃度が不足す
るという問題を生ずる。
本発明の電子写真用現像剤は、上述した磁性トナーと磁
性キャリアを混合することにより作成する。その際の混
合比は特に制限されるものではないが、磁性トナー:磁
性キャリア=10:90〜90:10で使用するのが好
ましい。磁性トナーの混合比が90%をこえると磁性キ
ャリアとの摩擦帯電の頻度が減少し十分な摩擦帯電量が
得られず、磁性キャリアによる磁性トナーの搬送が充分
に行なえず、かつ磁性キャリアによる充分な穂が形成で
きなくなり、画像濃度の均一性、地力プリ、トナー飛散
等の問題が発生する。また、磁性トナーの混合比が10
%を下回ると磁性トナーの摩擦帯電量が大きすぎて現像
性が悪化し画像濃度の不足が発生する。磁性トナーと磁
性キャリアとの混合は、例えばVブレンダー、ボールミ
ルなどの周知の乾式ブレンド方法でおこなう。
性キャリアを混合することにより作成する。その際の混
合比は特に制限されるものではないが、磁性トナー:磁
性キャリア=10:90〜90:10で使用するのが好
ましい。磁性トナーの混合比が90%をこえると磁性キ
ャリアとの摩擦帯電の頻度が減少し十分な摩擦帯電量が
得られず、磁性キャリアによる磁性トナーの搬送が充分
に行なえず、かつ磁性キャリアによる充分な穂が形成で
きなくなり、画像濃度の均一性、地力プリ、トナー飛散
等の問題が発生する。また、磁性トナーの混合比が10
%を下回ると磁性トナーの摩擦帯電量が大きすぎて現像
性が悪化し画像濃度の不足が発生する。磁性トナーと磁
性キャリアとの混合は、例えばVブレンダー、ボールミ
ルなどの周知の乾式ブレンド方法でおこなう。
以下、実施例に基づいて本発明を説明する。なお、実施
例中の部とは重量部を示す。
例中の部とは重量部を示す。
実施例1
上記の材料をロールミルによって溶融混練し、放冷後カ
ッターミルで粗粉砕し、2an以下とする。
ッターミルで粗粉砕し、2an以下とする。
ついで空気粉砕式のジェットミルで微粉砕した後、気流
式の分級機で分級を行ない、平均粒子径12μm、体積
固有抵抗IQIIΩcmの磁性トナーを得た。
式の分級機で分級を行ない、平均粒子径12μm、体積
固有抵抗IQIIΩcmの磁性トナーを得た。
また、流動コーティング装置を用いて、造粒マグネタイ
トのコア材(平均粒子径:46μm、飽和磁化:88部
mu/g)の表面にメチルメタクリレート/イソシアネ
ート系樹脂をスプレーコートして磁性キャリアを得た。
トのコア材(平均粒子径:46μm、飽和磁化:88部
mu/g)の表面にメチルメタクリレート/イソシアネ
ート系樹脂をスプレーコートして磁性キャリアを得た。
次に、前記の磁性トナー30部と磁性キャリア70部と
をVブレンダーを用いて混合し本発明の電子写真用現像
剤を得た。
をVブレンダーを用いて混合し本発明の電子写真用現像
剤を得た。
実施例2
流動コーティング装置を用いて、造粒マグネタイトのコ
ア材(平均粒子径:46μm、飽和磁化:88部mu
/ g )の表面にアミン変性シリコーン樹脂をスプレ
ーコートして磁性キャリアを得た。
ア材(平均粒子径:46μm、飽和磁化:88部mu
/ g )の表面にアミン変性シリコーン樹脂をスプレ
ーコートして磁性キャリアを得た。
次に、この磁性キャリア70部と実施例1の磁性トナー
30部とを■プレンダーを用いて混合し本発明の電子写
真用現像剤を得た。
30部とを■プレンダーを用いて混合し本発明の電子写
真用現像剤を得た。
実施例3
流動コーティング装置を用いて、造粒マグネタイトのコ
ア材(平均粒子径:46μm5飽和磁化:88部mu/
g)の表面にスチレン/メチルメタクリレート/ジメチ
ルアミノエチルアクリレ−に共重合体樹脂をスプレーコ
ートして磁性キャリアを得た。
ア材(平均粒子径:46μm5飽和磁化:88部mu/
g)の表面にスチレン/メチルメタクリレート/ジメチ
ルアミノエチルアクリレ−に共重合体樹脂をスプレーコ
ートして磁性キャリアを得た。
次に、この磁性キャリア70部と実施例1の磁性トナー
30部とを■ブレンダーを用いて混合し本発明の電子写
真用現像剤を得た。
30部とを■ブレンダーを用いて混合し本発明の電子写
真用現像剤を得た。
実施例4
流動コーティング装置を用いて、造粒マグネタイトのコ
ア材(平均粒子径:46μm、飽和磁化:88部mu/
g)の表面にスチレン/第4級アンモニウム塩基共重合
体樹脂をスプレーコートして磁性キャリアを得た。
ア材(平均粒子径:46μm、飽和磁化:88部mu/
g)の表面にスチレン/第4級アンモニウム塩基共重合
体樹脂をスプレーコートして磁性キャリアを得た。
次に、この磁性キャリア70部と実施例1の磁性トナー
30部とをVブレンダーを用いて混合し本発明の電子写
真用現像剤を得た。
30部とをVブレンダーを用いて混合し本発明の電子写
真用現像剤を得た。
実施例5
流動コーティング装置を用いて、造粒マグネタイトのコ
ア材(平均粒子径:46μm、飽和磁化:88部mu/
g)の表面にメチルメタクリレート/イソシアネート系
樹脂97部とニグロシン系染料(オリエント化学社製ボ
ントロンN04) 3部とを混合した樹脂をスプレーコ
ートして磁性キャリアを得た。
ア材(平均粒子径:46μm、飽和磁化:88部mu/
g)の表面にメチルメタクリレート/イソシアネート系
樹脂97部とニグロシン系染料(オリエント化学社製ボ
ントロンN04) 3部とを混合した樹脂をスプレーコ
ートして磁性キャリアを得た。
次に、この磁性キャリア70部と実施例1の磁性トナー
30部とを■ブレンダーを用いて混合し本発明の電子写
真用現像剤を得た。
30部とを■ブレンダーを用いて混合し本発明の電子写
真用現像剤を得た。
実施例6
流動コーティング装置を用いて、造粒マグネタイトのコ
ア材(平均粒子径:46μm、飽和磁化=88emu/
g)の表面に実施例3と同様のスチレン/メチルメタク
リレート/ジメチルアミノエチルアクリレート共重合体
樹脂を実施例3より少量スプレーコートし、実施例3よ
り体積固有抵抗を下げた磁性キャリアを得た。
ア材(平均粒子径:46μm、飽和磁化=88emu/
g)の表面に実施例3と同様のスチレン/メチルメタク
リレート/ジメチルアミノエチルアクリレート共重合体
樹脂を実施例3より少量スプレーコートし、実施例3よ
り体積固有抵抗を下げた磁性キャリアを得た。
次に、この磁性キャリア70部と実施例1の磁性トナー
30部とを■ブレンダーを用いて混合し本発明の電子写
真用現像剤を得た。
30部とを■ブレンダーを用いて混合し本発明の電子写
真用現像剤を得た。
実施例7
上記の材料をロールミルによって溶融混練し、放冷後カ
ッターミルで粗粉砕し、2mm以下とする。
ッターミルで粗粉砕し、2mm以下とする。
ついで空気粉砕式のジェットミルで微粉砕した後、気流
式の分級機で分級を行ない、平均粒子径12μm、体積
固有抵抗10″ΩCの磁性トナーを得た。
式の分級機で分級を行ない、平均粒子径12μm、体積
固有抵抗10″ΩCの磁性トナーを得た。
また、流動コーティング装置を用いて、造粒マグネタイ
トのコア材(平均粒子径:46μm、飽和磁化: 88
部mu 7g)の表面に4フツ力エチレン/6フツカプ
ロピレン共重合体樹脂をスプレーコートして磁性キャリ
アを得た。
トのコア材(平均粒子径:46μm、飽和磁化: 88
部mu 7g)の表面に4フツ力エチレン/6フツカプ
ロピレン共重合体樹脂をスプレーコートして磁性キャリ
アを得た。
次に、前記の磁性トナー30部と磁性キャリア70部と
を■ブレンダーを用いて混合し本発明の電子写真用現像
剤を得た。
を■ブレンダーを用いて混合し本発明の電子写真用現像
剤を得た。
比較例1
実施例1の磁性トナー30部とノンコートフェライトキ
ャリア(平均粒子径:44μm、飽和磁化: 61部m
u 7g) 70部とを■ブレンダーを用いて混合し比
較用の現像剤を得た。
ャリア(平均粒子径:44μm、飽和磁化: 61部m
u 7g) 70部とを■ブレンダーを用いて混合し比
較用の現像剤を得た。
比較例2
実施例1の磁性トナー30部と実施例1で用いた造粒マ
グネタイトのコア材(平均粒子径:46部m、飽和磁化
: 88en+u 7g) 70部とをVブレンダーを
用いて混合し比較用の現像剤を得た。
グネタイトのコア材(平均粒子径:46部m、飽和磁化
: 88en+u 7g) 70部とをVブレンダーを
用いて混合し比較用の現像剤を得た。
比較例3
流動コーティング装置を用いて、造粒マグネタイトのコ
ア材(平均粒子径:46μm、fllll他磁化8部m
u/g)の表面に少量のメチルメタクリレート/イソシ
アネート系樹脂をスプレーコートして磁性キャリアを得
た。
ア材(平均粒子径:46μm、fllll他磁化8部m
u/g)の表面に少量のメチルメタクリレート/イソシ
アネート系樹脂をスプレーコートして磁性キャリアを得
た。
次に、この磁性キャリア70部と実施例1の磁性トナー
30部とをVブレンダーを用いて混合し比較用の現像剤
を得た。
30部とをVブレンダーを用いて混合し比較用の現像剤
を得た。
上記実施例及び比較例で得た現像剤のQ+ 、Qz及び
Q2/Q、と、R,、Rz及びR2/ RIを第3表に
示す。
Q2/Q、と、R,、Rz及びR2/ RIを第3表に
示す。
次に実施例及び比較例で得た現像剤を下記の現像条件を
もつ複写機AおよびBに設置して、常温常温(22℃/
60%RH)、高温高温(35℃/85%RH)、低温
低湿度(10℃/20%RH)の各環境条件において3
万枚までのコピー試験を行った。但し、実施例1〜6及
び比較例1〜3は複写機Aでコピー試験を行い、実施例
7は複写機Bでコピー試験を行い、その結果を第4表に
示す。複写機AおよびBの条件は次の通りである。
もつ複写機AおよびBに設置して、常温常温(22℃/
60%RH)、高温高温(35℃/85%RH)、低温
低湿度(10℃/20%RH)の各環境条件において3
万枚までのコピー試験を行った。但し、実施例1〜6及
び比較例1〜3は複写機Aでコピー試験を行い、実施例
7は複写機Bでコピー試験を行い、その結果を第4表に
示す。複写機AおよびBの条件は次の通りである。
有機感光体=N型、外径=80tmφ、周速=120
ass/sec 。
ass/sec 。
現像スリーブ;外径=30鶴φ、100rpa+マグロ
ール:8極、800ガウス、11000rp感光体とス
リーブは同方向、スリーブと内蔵したマグロールは逆方
向に回転する。
ール:8極、800ガウス、11000rp感光体とス
リーブは同方向、スリーブと内蔵したマグロールは逆方
向に回転する。
現像方式二反転現像
〔複写機B〕
有機感光体二N型、外径=80WMφ、周速=1 20
tm/sec 。
tm/sec 。
現像スリーブ:外径=30mφ、1100rpマグロー
ル:8極、800ガウス、10000 rpm怒光体と
スリーブは同方向、スリーブと内蔵したマグロールは逆
方向に回転する。
ル:8極、800ガウス、10000 rpm怒光体と
スリーブは同方向、スリーブと内蔵したマグロールは逆
方向に回転する。
現像方式:正規現像
第4表中の画像濃度(ID)はマクベス反射濃度計で測
定し、地力ブリ (BG)は非画像部をハンター白色度
針で測定した。また、画質及びキャリア落ちは下記の基
準で評価をおこなった。
定し、地力ブリ (BG)は非画像部をハンター白色度
針で測定した。また、画質及びキャリア落ちは下記の基
準で評価をおこなった。
画質
キャリア落ち
第4表の結果から明らかなように、本発明の電子写真用
現像剤は各種環境条件において安定した画像濃度と地力
ブリの少ないコピー画像を得られることがfiI認され
た。一方、比較例1の現像剤は実施例と比較して3万枚
後の画像濃度が低く、特に高温高湿の画像濃度が低いも
のであった。また、比較例2及び比較例3の現像剤は各
環境とも初期より地力ブリが多く、画質も悪いため実用
上支障をきたすものであった。
現像剤は各種環境条件において安定した画像濃度と地力
ブリの少ないコピー画像を得られることがfiI認され
た。一方、比較例1の現像剤は実施例と比較して3万枚
後の画像濃度が低く、特に高温高湿の画像濃度が低いも
のであった。また、比較例2及び比較例3の現像剤は各
環境とも初期より地力ブリが多く、画質も悪いため実用
上支障をきたすものであった。
本発明は、磁性トナーを使った二成分現像剤を使用して
環境条件に影響されないで安定した高い画像濃度が得ら
れ、かつ地力プリが少なく、高画質を得ることができる
。
環境条件に影響されないで安定した高い画像濃度が得ら
れ、かつ地力プリが少なく、高画質を得ることができる
。
第1図は造粒マグネタイトの体積固有抵抗を測定する装
置を示す図である。 l・・・主電極、2・・・絶縁性円筒内、3・・・造粒
マグネタイト、4・・・上部電極、5・・・荷重。 第 図
置を示す図である。 l・・・主電極、2・・・絶縁性円筒内、3・・・造粒
マグネタイト、4・・・上部電極、5・・・荷重。 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 磁性トナーと、造粒マグネタイトのコア材を樹脂で被覆
した磁性キャリアとからなる電子写真用現像剤であって
、該磁性トナーと造粒マグネタイトのコア材との摩擦帯
電量をQ_1、造粒マグネタイトのコア材の体積固有抵
抗をR_1とし、磁性トナーと樹脂被覆後の造粒マグネ
タイトとの摩擦帯電量をQ_2、樹脂被覆後の造粒マグ
ネタイトの体積固有抵抗をR_2とした場合に下記式の
関係であることを特徴とする電子写真用現像剤。 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019201A JPH0786704B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 電子写真用現像剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019201A JPH0786704B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 電子写真用現像剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03225350A true JPH03225350A (ja) | 1991-10-04 |
| JPH0786704B2 JPH0786704B2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=11992742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019201A Expired - Fee Related JPH0786704B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 電子写真用現像剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0786704B2 (ja) |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2019201A patent/JPH0786704B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0786704B2 (ja) | 1995-09-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920 Year of fee payment: 13 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |